Стеклообразующая способность
Cтраница 2
Он проанализировал [160] зависимость максимального содержания различных элементов X в стеклообразующих сплавах система As-Se-X и пришел к выводу, что стеклообразующая способность элементов зависит периодически от их порядкового номера. [16]
В стеклах с теллуром ( так же как с серой и селеном) таллий также проявляет инверсию в закономерном уменьшении стеклообразующей способности. Это явление можно проследить практически на всех группах систем с таллием: область стеклообразования в таллиевых системах больше, чем в системах с индием и галлием, когда третьим компонентом является ( последовательно) кремний, германий, мышьяк. Но здесь есть исключение. Обычная инверсия здесь превращается в антиинверсию, означающую возвращение к общей закономерности: уменьшение стеклообразования с увеличением атомного номера халькогена. [17]
В отношении внутренней структуры существуют разные типы расплавов, из которых для расплавленных силикатов, стекол и эмалей типичными являются склонные к образованию больших агрегатов с ограниченной подвижностью, обладающие высокой вязкостью и стеклообразующей способностью. [18]
Одним из методов внешнего воздействия, приводящего к изменению структуры стекла, является высокое давление. В ряде случаев стеклообразные сплавы имеют столь высокую стеклообразующую способность, что даже очень продолжительный отжиг не приводит к их кристаллизации. [19]
Так, например, в ряду S-Se-Te для эвтектических сплавов с мышьяком стеклообра-зующая способность уменьшается от 0 716 до 0 281 кДжДмоль К), т.е. в 2 5 раза. Уменьшаются с увеличением атомной массы халькогена и пределы значений стеклообразующей способности ( разность максимальной и минимальной величины), характеризующие области стекло-образования. Для тех же мышьяковистых стекол эта величина падает от 0 254 для серы до 0 149 для селена и др. 0 018 кДж / ( моль - К) для теллура, что свидетельствует о сужении возможностей стеклообразования. [20]
При рассмотрении стеклообразования в ряду B-Al-Ga-In-Tl с серой и селеном видно, что стекла образуются только в системах с бором и таллием, в то время как стеклообразование с алюминием, галлием и индием неизвестно. Таким образом, здесь наблюдается инверсия в тенденции к уменьшению стеклообразующей способности с увеличением атомного номера при переходе от индия к таллию. Данная инверсия хорошо объясняется особенностями строения диаграмм состояния с таллием, имеющим значительно меньшую температуру ликвидуса. [21]
В этой связи объясняются наблюденные Бергером [2] на многобариевых и многосвинцовых стеклах явления, состоящие в том, что расплавы их, отобранные из ванны или горшка выше температуры трансформации, представляют красноватую мутную массу, а ниже температуры трансформации становятся прозрачными. Другое явление, объясняемое нашими исследованиями, состоит в том, что стеклообразующая способность свинцовых стекол довольно высока. Если же такое стекло закристаллизовать, то происходит выделение тридимита или кристобалита. [22]
Для эвтектических составов характерно минимальное сродство компонентов кристаллизующегося сплава, измеряемое разностью между энергией Гельмгольца жидкой Сж и кристаллической Ств фаз при температуре эвтектики, т.е. СЖ-СТВ минимальна. Это положение авторы считают основным термодинамическим аргументом, объясняющим обычно наблюдаемое экспериментально хорошее стеклообразование в эвтектических композициях. В то же время, как отмечают авторы, обычным является и факт некоторого сдвига от эвтектики составов, обладающих наилучшей стеклообразующей способностью. На рис. 19 показаны диаграмма состояния, разность энергии Гельмгольца переохлажденного и закристаллизованного расплава для температур 500 - 800 К и кривая минимальной ( критической) скорости охлаждения. При 800 К минимальное сродство кристаллизующих компонентов находится при 14 % ( ат. К минимум смещается к 16 19 и 23 % ( ат. Авторы считают, что данный результат коррелирует с экспериментально определенной критической скоростью охлаждения. Как перегрев расплава выше линии ликвидуса ( 800 К), так и сильное его переохлаждение ( 500 К) сдвигает минимальную разницу 6ж - СТв в сторону ( в разные стороны) от минимальной критической скорости охлаждения. [24]
СС проявляется в большей или меньшей степени в зависимости от внешнего воздействия на вещество. Важнейшим внешним фактором, влияющим на реальное стеклообразование, является скорость охлаждения вещества. И если при какой-то скорости охлаждения стеклообразования не происходит, то это еще не означает, что у вещества отсутствует склонность к стеклообразованию. Хотя, с другой стороны, имеются вещества, не обладающие стеклообразующей способностью. Их не удается застекловать - при какой бы большой скорости не происходило их охлаждение. [25]
Как видно из рис. 37, области стеклообразования этих систем уменьшаются с ростом атомного номера лантаноида. Исключение составляет европий, не дающий стекла в данной частной системе. Интересно, что европий и по другим свойствам ( Гпл, 7, атомный радиус, плотность и др.) нарушает закономерности, характерные для лантаноидов. Иттрий - элемент 5-го периода - стоящий в III группе над лантаноидами ( см. рис. 37), придает сплавам данной системы меньшую стеклообразующую способность, чем лантан и следующие за ним 2 - 3 лантаноида с большей атомной массой, находящиеся в 6 - м периоде. И здесь проявляется описанная выше инверсия 5 6 в закономерном уменьшении СС с ростом атомного номера элемента. [26]
Страницы: 1 2